CN117559650A - 一种变电站自愈方法以及自愈系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变电站自愈方法,涉及变电站自愈技术领域,包括:监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态;监视母线线电压信息、断路器遥测值信息和遥信值信息以及保护装置动作信息;根据母线与变压器的关联状态、母线线电压信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息分析母线停电原因;根据母线停电原因,启动不同的自愈策略。本发明能够根据在变电站失电时,通过分析母线停电原因,将故障区分为母线故障和非母线故障两种故障类型,并针对不同的故障类型启用不同的母线自愈策略,能够提高变电站供电的可靠性以及配电网的故障防御能力。
Description
技术领域
本发明涉及变电站自愈技术领域,具体涉及一种变电站自愈方法以及自愈系统。
背景技术
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所。母线是指在变电站中连接各级电压配电装置,以及连接变压器等电气设备和相应配电装置的连接导体,通常采用矩形截面或圆形截面的裸导线或绞线,母线将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起,起着汇集、分配和传送电能的作用。
变电站是电网电能转换与配送的关键场所,在电力系统中扮演着不可替代的角色,其能否稳定运行关系着整个电网的可靠性,由于系统解环、电网检修、网架改造、分期建设等原因,变电站可能出现单母线或单主变运行等脆弱的运行方式,一旦失压将造成大面积的停电。
目前,因母线故障而导致的变电站失电可以通过配电自动化主站系统的全停全转功能进行转供,分析每条线路是否有联络开关,给出拉开本站出线开关并合上联络开关进行负荷转供的方案,然后供调度员进行选择执行,但是由于目前的全停全转功能仅是基于母线故障导致失电的情形设计的,当变电站因上级电源消失而非本级母线故障而失电时,无法进行母线自愈。
发明内容
为了克服目前当变电站因上级电源消失而非本级母线故障而失电时,无法进行母线自愈的问题,本发明提供一种变电站自愈方法,包括:
步骤S1:监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态;
步骤S2:监视母线线电压信息、断路器遥测值信息和遥信值信息以及保护装置动作信息;
步骤S3:根据母线与变压器的关联状态、母线线电压信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息分析母线停电原因;
步骤S4:根据母线停电原因,启动不同的自愈策略。
优选地,步骤S1还包括:
每间隔一个预设周期,获取一次母线电压表信息、变压器绕组电流表以及断路器动作状态信息,分析出母线以及变压器之间的关联状态。
优选地,步骤S2还包括:
每间隔一个预设周期,读取一次母线电压表,获取母线的线电压信息,将本次获取的母线线电压信息与上一次获取的母线线电压信息进行比较,若母线线电压信息发生跳变且本次母线线电压信息小于电压预设门槛值,则判断该母线线电压信息异常。
优选地,步骤S2还包括:
每间隔一个预设周期,获取一次断路器遥测值信息以及遥信值信息,判断断路器遥测值信息以及遥信值信息是否跳变,其中,断路器包括低压断路器以及母线分段开关;
将本次获取的断路器遥测值信息以及遥信值信息,与上一次获取的遥测值信息以及遥信值信息,若遥测值发生跳变且本次遥测值小于电流预设门槛值,则判断断路器遥测值跳变;若本次遥信值为分且上次遥信值为合,则判断该断路器遥信值跳变。
优选地,步骤S2还包括:
每间隔一个预设周期,获取一次保护装置动作状态信息,判断保护装置是否动作,保护装置包括变压器保护装置以及母线分段开关保护装置。
优选地,步骤S3还包括:
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给一条母线,且与变压器相连的低压开关遥信值跳变,变压器的保护装置动作,则为母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给一条母线,且与变压器相连的低压断路器遥测值跳变,但遥信值并未跳变,变压器的保护装置未动作,则为非母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且变压器的保护装置动作或母线分段开关保护装置动作,且母线分段开关遥信值跳变,则为第二母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且变压器的保护装置动作,与该变压器相连的低压断路器遥信值跳变,则第一母线及第二母线均发生故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且第一母线与第二母线线电压信息跳变,与变压器相连的低压断路器遥测值跳变,但遥信值并未跳变,且变压器保护装置未动作,则为非母线故障。
优选地,步骤S4还包括:
若为母线故障,则闭合该母线与其他母线之间的母线分段开关进行负荷转供;
若为非母线故障,首先将母线与主网进行隔离,隔离成功后,闭合故障母线与非故障母线之间的母线分段开关进行负荷转供,若故障母线未连接有非故障母线或其他母线负荷转供失败,则闭合倒送线路开关,通过倒送方式恢复该母线供电。
优选地,本发明还提供一种变电站自愈系统,包括:
拓扑分析单元,配置用于监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态,并将母线与变压器的关联状态信息传送至停电分析单元;
状态监视单元,配置用于监视母线线电压信息、断路器遥测值信息和遥信值信息以及保护装置动作信息;
停电分析单元,配置用于当母线线电压信息异常,或断路器遥测值和遥信值出现跳变,或保护装置启动保护动作时,分析母线停电原因;
自愈执行单元,配置用于根据母线停电原因,启动不同的自愈策略。
优选地,状态监视单元包括:
母线监视模块,配置用于每间隔一个预设周期,读取一次母线电压表,获取母线的线电压信息,将本次获取的母线线电压信息与上一次获取的母线线电压信息进行比较,若母线线电压信息发生跳变且本次母线线电压信息小于电压预设门槛值,则判断该母线线电压信息异常,并将母线线电压异常信息传送至停电分析单元;
断路器监视模块,配置用于每间隔一个预设周期,获取一次断路器遥测值信息以及遥信值信息,判断断路器遥测值信息以及遥信值信息是否跳变,将本次获取的断路器遥测值信息以及遥信值信息,与上一次获取的遥测值信息以及遥信值信息,若遥测值发生跳变且本次遥测值小于电流预设门槛值,则判断断路器遥测值跳变;若本次遥信值为分且上次遥信值为合,则判断该断路器遥信值跳变;并将断路器遥测值跳变信息以及断路器遥信值跳变信息传送至停电分析单元;
保护装置监视模块,配置用于每间隔一个预设周期,获取一次保护装置动作状态信息,判断保护装置是否动作,并将保护装置动作信息传送至停电分析单元。
优选地,自愈执行模块可被配置为在线状态或离线状态,离线状态下母线自愈功能不启用;
当处于在线状态时,自愈执行模块可设置为全自动执行模式、半自动执行模式或人工执行模式。
本发明的优点在于能够在变电站失电时,通过分析母线停电原因,将故障区分为母线故障和非母线故障两种故障类型,并针对不同的故障类型启用不同的母线自愈策略,能够提高变电站供电的可靠性以及配电网的故障防御能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为变电站自愈方法的示意图。
图2为实施例变电站拓扑结构示意图
图3为变电站自愈系统的示意图。
具体实施方式
本发明提供的变电站自愈方法是为了解决目前配电自动化主站系统的全停全转功能仅是基于母线故障导致失电的情形设计的,当变电站因上级电源消失而非本级母线故障而失电时,无法进行母线自愈的问题,特此本发明设计了一种变电站自愈方法,可以分析出变电站母线停电的原因,并根据母线停电原因将故障分为母线故障以及非母线故障两种类型,并根据不同的故障类型,启动不同的母线自愈策略,以弥补目前配电自动化主站系统的全停全转功能的缺陷。
这样,本发明既能够在本级母线故障导致变电站失电时进行自愈,也能够在因上级电源消失而非本级母线故障导致变电站失电时,进行自愈,以提高供电可靠性。
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本具体实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
如图1所示,本发明提供了一种变电站自愈方法,包括:
步骤S1:监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态;
具体来说,为了监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态,本实施例每间隔一个预设周期,获取一次母线电压表信息、变压器绕组电流表以及断路器动作状态信息,进而通过上述信息分析出母线以及变压器之间的关联状态。
当然为了监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态而获取的信息并不局限于上述信息,还可以根据实际需要获取其他相关信息。
步骤S2:监视母线线电压信息、断路器遥测值信息和遥信值信息以及保护装置动作信息;
需要说明的是,为了监视母线线电压信息,本实施例每间隔一个预设周期,读取一次母线电压表,获取母线的线电压信息,将本次获取的母线线电压信息与上一次获取的母线线电压信息进行比较,若母线线电压信息发生跳变且本次母线线电压信息小于电压预设门槛值,则判断该母线线电压信息异常。
需要说明的是,为了监视断路器遥测值信息和遥信值信息,本实施例每间隔一个预设周期,获取一次断路器遥测值信息以及遥信值信息,判断断路器遥测值信息以及遥信值信息是否跳变,其中,断路器包括低压断路器以及母线分段开关。
获取本次断路器遥测值信息以及遥信值信息后,将本次获取的断路器遥测值信息以及遥信值信息,与上一次获取的遥测值信息以及遥信值信息,若遥测值发生跳变且本次遥测值小于电流预设门槛值,则判断断路器遥测值跳变;若本次遥信值为分且上次遥信值为合,则判断该断路器遥信值跳变。
需要说明的是,为了监视保护装置动作信息,本实施例每间隔一个预设周期,获取一次保护装置动作状态信息,判断保护装置是否动作,保护装置包括变压器保护装置以及母线分段开关保护装置。
步骤S3:根据母线与变压器的关联状态、母线线电压信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息分析母线停电原因。
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给一条母线,且与变压器相连的低压开关遥信值跳变,变压器的保护装置动作,则为母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给一条母线,且与变压器相连的低压断路器遥测值跳变,但遥信值并未跳变,变压器的保护装置未动作,则为非母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且变压器的保护装置动作或母线分段开关保护装置动作,且母线分段开关遥信值跳变,则为第二母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且变压器的保护装置动作,与该变压器相连的低压断路器遥信值跳变,则第一母线及第二母线均发生故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且第一母线与第二母线线电压信息跳变,与变压器相连的低压断路器遥测值跳变,但遥信值并未跳变,且变压器保护装置未动作,则为非母线故障。
例如,如图2所示的变电站拓扑结构,当低压断路器1和低压断路器2都处于合位,而母线分段开关处于分位,若母线A线电压信息异常,变压器1保护装置动作,且低压断路器1遥信值跳变,即断路器1跳闸,则是母线A故障导致失电,若母A母线线电压信息异常,低压断路器1遥测量跳变,但遥信值并未跳变,即低压断路器1并未跳闸,但其电流值异常,并且变压器1保护装置并未不动作,即为非母线故障。
当低压断路器1和母线分段开关都处于合位,而低压断路器2处于分位时,即当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给两条母线的情况,若变压器1保护装置动作,母线分段开关遥信值跳变,低压断路器1遥信值不跳变,即母线分段开关跳闸,但低压断路器1不跳闸,即为母线B故障。
若此时母线分段开关保护装置动作,且母线分段开关遥信值跳变,即母线分段开关跳闸,即为母线B故障。
若此时变压器1保护装置动作,低压断路器1遥信值跳变,即母线A、母线B均发生故障。
若母线A、母线B线电压信息异常,低压断路器1遥测量跳变,但遥信值不跳变、变压器1保护装置不动作,即为非母线故障。
步骤S4:根据母线停电原因,启动不同的自愈策略。
具体来说,若为母线故障,则闭合该母线与其他母线之间的母线分段开关进行负荷转供;
若为非母线故障,首先将母线与主网进行隔离,隔离成功后,闭合故障母线与非故障母线之间的母线分段开关进行负荷转供,若故障母线未连接有非故障母线或其他母线负荷转供失败,则闭合倒送线路开关,通过倒送方式恢复该母线供电。
在本实施例中,根据上述变电站自愈方法,本发明还构建一种变电站自愈系统,系统如图3所示,包括:
拓扑分析单元,配置用于监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态。
为了监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态,本实施例中,拓扑分析单元每间隔一个预设周期,获取一次母线电压表信息、变压器绕组电流表以及断路器动作状态信息,进而分析出母线以及变压器之间的关联状态,并将母线与变压器的关联状态信息传输至停电分析模块。
状态监视单元,配置用于监视母线线电压信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息。
具体来说,状态监视单元包括有母线监视模块、断路器监视模块以及保护装置监视模块。
为了监视母线线电压信息,母线监视模块每间隔一个预设周期,读取一次母线电压表,获取母线的线电压信息,将本次获取的母线线电压信息与上一次获取的母线线电压信息进行比较,若母线线电压信息发生跳变且本次母线线电压信息小于电压预设门槛值,则判断该母线线电压信息异常,并将母线异常信息传输至停电分析单元。
为了监视断路器遥测值信息以及遥信值信息,断路器监视模块每间隔一个预设周期,获取一次断路器遥测值信息以及遥信值信息,判断断路器遥测值信息以及遥信值信息是否跳变,将本次获取的断路器遥测值信息以及遥信值信息,与上一次获取的遥测值信息以及遥信值信息,若遥测值发生跳变且本次遥测值小于电流预设门槛值,则判断断路器遥测值跳变;若本次遥信值为分且上次遥信值为合,则判断该断路器遥信值跳变,当断路器遥信值或遥测值跳变时,断路器监视模块将断路器遥信值跳变信息或遥测值跳变信息传送至停电分析单元。
为了监视保护装置动作信息,保护装置监视模块每间隔一个预设周期,获取一次保护装置动作状态信息,判断保护装置是否动作,并在保护装置动作时,将保护装置动作信息传送至停电分析单元。
在本实施例中,停电分析单元能够接收拓扑分析单元、母线监视模块、断路器监视模块以及保护装置监视模块传输的信息,根据母线与变压器的关联状态信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息分析出母线停电原因,并将母线停电原因信息传送至自愈执行单元。
在本实施例中,自愈执行单元能够接收停电分析单元发送的母线停电原因信息,并根据母线停电原因信息,启动不同的自愈策略,自愈执行模块可被配置为在线状态或离线状态,离线状态下母线自愈功能不启用,当处于在线状态时,自愈执行模块可设置为全自动执行模式、半自动执行模式或人工执行模式。
具体来说,当母线停电原因为母线故障,则闭合该母线与其他母线之间的母线分段开关进行负荷转供,当母线停电原因为非母线故障,首先将母线与主网进行隔离,隔离成功后,闭合故障母线与非故障母线之间的母线分段开关进行负荷转供,若故障母线未连接有非故障母线或其他母线负荷转供失败,则闭合倒送线路开关,通过倒送方式恢复该母线供电。
可见,本实施例能够在变电站失电时,通过分析母线停电原因,将故障区分为母线故障和非母线故障两种故障类型,并针对不同的故障类型启用不同的母线自愈策略,能够提高变电站供电的可靠性以及配电网的故障防御能力。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和系统,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,系统或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于系统而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的相对简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种变电站自愈方法,其特征在于,包括:
步骤S1:监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态;
步骤S2:监视母线线电压信息、断路器遥测值信息和遥信值信息以及保护装置动作信息;
步骤S3:根据母线与变压器的关联状态、母线线电压信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息分析母线停电原因;
步骤S4:根据母线停电原因,启动不同的自愈策略。
2.根据权利要求1所述的变电站自愈方法,其特征在于,步骤S1还包括:
每间隔一个预设周期,获取一次母线电压表信息、变压器绕组电流表信息以及断路器动作状态信息,分析母线以及变压器之间的关联状态。
3.根据权利要求2所述的变电站自愈方法,其特征在于,步骤S2还包括:
每间隔一个预设周期,读取一次母线电压表,获取母线的线电压信息,将本次获取的母线线电压信息与上一次获取的母线线电压信息进行比较,若母线线电压信息发生跳变且本次母线线电压信息小于电压预设门槛值,则判断该母线线电压信息异常。
4.根据权利要求2所述的变电站自愈方法,其特征在于,步骤S2还包括:
每间隔一个预设周期,获取一次断路器遥测值信息以及遥信值信息,判断断路器遥测值信息以及遥信值信息是否跳变,其中,断路器包括低压断路器以及母线分段开关;
将本次获取的断路器遥测值信息以及遥信值信息,与上一次获取的遥测值信息以及遥信值信息,若遥测值发生跳变且本次遥测值小于电流预设门槛值,则判断断路器遥测值跳变;若本次遥信值为分且上次遥信值为合,则判断该断路器遥信值跳变。
5.根据权利要求2所述的变电站自愈方法,其特征在于,步骤S2还包括:
每间隔一个预设周期,获取一次保护装置动作状态信息,判断保护装置是否动作,保护装置包括变压器保护装置以及母线分段开关保护装置。
6.根据权利要求5所述的变电站自愈方法,其特征在于,步骤S3还包括:
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给一条母线,且与变压器相连的低压开关遥信值跳变,变压器的保护装置动作,则为母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器供给一条母线,且与变压器相连的低压断路器遥测值跳变,但遥信值并未跳变,变压器的保护装置未动作,则为非母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且变压器的保护装置动作或母线分段开关保护装置动作,且母线分段开关遥信值跳变,则为第二母线故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且变压器的保护装置动作,与该变压器相连的低压断路器遥信值跳变,则第一母线及第二母线均发生故障;
若当前母线与变压器的关联状态为一个变压器通过低压断路器与第一母线连接,第一母线通过母线分段开关与第二条母线连接,且第一母线与第二母线线电压信息跳变,与变压器相连的低压断路器遥测值跳变,但遥信值并未跳变,且变压器保护装置未动作,则为非母线故障。
7.根据权利要求6所述的变电站自愈方法,其特征在于,步骤S4还包括:
若为母线故障,则闭合该母线与其他母线之间的母线分段开关进行负荷转供;
若为非母线故障,首先将母线与主网进行隔离,隔离成功后,闭合故障母线与非故障母线之间的母线分段开关进行负荷转供,若故障母线未连接有非故障母线或其他母线负荷转供失败,则闭合倒送线路开关,通过倒送方式恢复该母线供电。
8.一种变电站自愈系统,其特征在于,系统采用权利要求1-7任一项所述的方法,包括:
拓扑分析单元,配置用于监视变电站拓扑结构中母线与变压器的关联状态,并母线与变压器的关联状态信息传输至停电分析模块;
状态监视单元,配置用于监视母线线电压信息、断路器遥测值信息和遥信值信息以及保护装置动作信息;
停电分析单元,配置用于根据母线与变压器的关联状态、母线线电压信息、断路器遥测值信息、断路器遥信值信息以及保护装置动作信息分析母线停电原因;
自愈执行单元,配置用于根据母线停电原因,启动不同的自愈策略。
9.根据权利要求8所述的变电站自愈系统,其特征在于,状态监视单元包括:
母线监视模块,配置用于每间隔一个预设周期,读取一次母线电压表,获取母线的线电压信息,将本次获取的母线线电压信息与上一次获取的母线线电压信息进行比较,若母线线电压信息发生跳变且本次母线线电压信息小于电压预设门槛值,则判断该母线线电压信息异常,并将母线线电压异常信息传送至停电分析单元;
断路器监视模块,配置用于每间隔一个预设周期,获取一次断路器遥测值信息以及遥信值信息,判断断路器遥测值信息以及遥信值信息是否跳变,将本次获取的断路器遥测值信息以及遥信值信息,与上一次获取的遥测值信息以及遥信值信息,若遥测值发生跳变且本次遥测值小于电流预设门槛值,则判断断路器遥测值跳变;若本次遥信值为分且上次遥信值为合,则判断该断路器遥信值跳变;并将断路器遥测值跳变信息以及断路器遥信值跳变信息传送至停电分析单元;
保护装置监视模块,配置用于每间隔一个预设周期,获取一次保护装置动作状态信息,判断保护装置是否动作,并将保护装置动作信息传送至停电分析单元。
10.根据权利要求8所述的变电站自愈系统,其特征在于,自愈执行模块可被配置为在线状态或离线状态,离线状态下母线自愈功能不启用;
当处于在线状态时,自愈执行模块可设置为全自动执行模式、半自动执行模式或人工执行模式。
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